[实用新型]一种通过改变力臂来变更扭矩的传动装置

说明书

技术领域

本实用新型属于传动装置技术领域，具体涉及一种通过改变力臂来变更扭矩的传动装置。

背景技术

扭矩，也称为转矩，在物理学中就是特殊的力矩，等于力和力臂的乘积。在作用力大小和作用点位置不变时，由于作用点与支点之间的距离固定不变，即力臂的长度不变，若想提高扭矩，需要增加杠杆的长度来实现。在一些场合，如风机、螺旋桨或水力发动机组等场合，在扇叶旋转过程中，在迎风方向上或迎水流方向上，即冲击扇叶做功的情况下，扇叶距离转轴越远，产生的扭矩就越大，功率输出大，但在反方向上，如果同样在相等作用力的情况下，阻力产生的力矩也会非常大，为了克服上述阻力，人们通过更改扇叶形状来实现，虽然降低了反向扭矩，但仍然消耗了非常多的能量，降低了能量转化率。

又如在发动机的活塞上升的过程中，自行车的踏板上升的过程中，均处于复位过程，并不做功，因此在该类机构中，无论在做功时，还是不做功时，以传动轴为圆心，力臂长度始终保持不变，做功时产生的扭矩不变，因此输出的扭矩有限。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题就是提供一种力臂可以变化、提高能量转化效率的通过改变力臂来变更扭矩的传动装置。

为解决上述问题，本实用新型一种通过改变力臂来变更扭矩的传动装置采用的技术方案为：包括传动轴，在传动轴上设置有转动杆，在所述转动杆上设置有滑动体，在所述传动轴外侧设置有底座，在所述底座上设置有导向滑道，所述导向滑道内某个位置到传动轴的距离随着该位置所对应的以传动轴圆心的圆心角度数的变化而变化，所述滑动体位于所述导向滑道内，位于所述传动轴一侧的所述转动杆与传动轴固定而位于滑动体一侧的所述转动杆与滑动体活动连接；或者位于所述传动轴一侧的所述转动杆与传动轴活动连接而位于滑动体一侧的所述转动杆与滑动体固定；再或者所述转动杆与所述传动轴及所述滑动体都是活动连接且在所述转动杆的两端有挡体；亦或者所述转动杆与所述传动轴及所述滑动体都是固定连接且所述转动杆中部是伸缩结构。

其附加技术特征为：

在所述传动轴上设置有第一通孔，所述的转动杆插入所述的第一通孔内，在所述滑动体上设置有第二通孔，所述转动杆插入所述的第二通孔内；

在所述第一通孔内设置有第一滚珠轴承，或者在所述第二通孔内设置有第二滚珠轴承；

所述导向滑道为圆形，所述传动轴偏离该导向滑道的圆心；

所述导向滑道为椭圆型、心形。

本实用新型所提供的一种通过改变力臂来变更扭矩的传动装置与现有技术相比，具有以下优点：其一，由于包括传动轴，在传动轴上设置有转动杆，在所述转动杆上设置有滑动体，在所述传动轴外侧设置有底座，在所述底座上设置有导向滑道，所述导向滑道内某个位置到传动轴的距离随着该位置所对应的以传动轴圆心的圆心角度数的变化而变化，所述滑动体位于所述导向滑道内，位于所述传动轴一侧的所述转动杆与传动轴固定而位于滑动体一侧的所述转动杆与滑动体活动连接；或者位于所述传动轴一侧的所述转动杆与传动轴活动连接而位于滑动体一侧的所述转动杆与滑动体固定，再或者所述转动杆与所述传动轴及所述滑动体都是活动连接且在所述转动杆的两端有挡体；亦或者所述转动杆与所述传动轴及所述滑动体都是固定连接且所述转动杆中部是伸缩结构，根据不同场合的需要，可以将作用力的作用点设置在滑动体上，当需要在传动轴输出扭矩时，使滑动体远离传动轴，此时作用力的力臂变长，在作用力不变的情况下，其扭矩大大增加，当传动轴不输出扭矩或反向作用力较小时，可以将滑动体移动至贴近传动轴，作用力的力臂变小，这样，在作用力大小不变的情况下，反向扭矩较小，降低了传动轴的反向阻力扭矩，提高了能量转化效率；其二，由于在所述传动轴上设置有第一通孔，所述的转动杆插入所述的第一通孔内，在所述滑动体上设置有第二通孔，所述转动杆插入所述的第二通孔内，在滑动体沿导向滑道移动过程中，由于滑动体与传动轴之间的距离发生变动，转动杆可以与第二通孔固定，通过在第一通孔内来回移动来实现滑动体与传动轴之间的距离变化，转动杆也可以与第一通孔固定，通过在第二通孔内来回移动来实现滑动体与传动轴之间的距离变化，这样使用更加方便；其三，由于在所述第一通孔内设置有第一滚珠轴承，或者在所述第二通孔内设置有第二滚珠轴承，这样，转动杆在第一通孔或者在第二通孔内移动时的阻力大大降低，提高了转化效率；其四，由于所述导向滑道为圆形，所述传动轴偏离该导向滑道的圆心，对用于自行车、风扇等场所来说，使用更加舒适方便；其五，由于所述导向滑道为椭圆型、心形，使用更加方便，当然导向滑道也可以根据使用场合不同设计成为其它封闭的形状。

附图说明